2. Функціональний аналіз.

Аналіз функціональних вимог – це перш за все соціальне значення виробу, тобто врахування та оцінка всіх якостей, що визначають зв’язки “людина – предмет”. На цьому етапі аналізу необхідно дотримуватися послідовності при розгляді всіх складових процесу, яким би простим чи складним він не був. Особливо важливо встановити, наскільки вагома потреба суспільства у виробі та відповідність його призначенню.

Не менш важливим фактором у функціональному аналізі є виявлення зв’язку “предмет – середовище”. Тут звертається увага на те, наскільки форма за своїм характером та направленістю стилю здатна співіснувати з ціншими елементами, які відіграють важливу роль в інтер’єрі (побутові меблі, радіо-, теле-, аудіо- та відеоапаратура, верстати і машини, пульти керування, виробниче та лабораторне устаткування). Значно складніше розглядати транспортні засоби. Середовищем для них є вулиця, природне оточення. Постійна зміна середовища повинна враховуватися дизайнером, так як виникають вимоги, пов’язані з питаннями масштабу, “помітності” форми, її інформаційності. Таким чином, функціональність – це зручність, раціональність, відповідність і досконалість.

З метою наочної уяви про суть функціонального аналізу розглянемо приклад. Настільний телефонний апарат – виріб, який має велике значення. До нього можна висунути наступні вимоги: технічні (звучність та швидкість з’єднання з абонентом); технологічні (придатність для масового виробництва); економічні (затрати на експлуатацію та виготовлення); експлуатаційні (простота ремонту, зручність заміни частин і доступ до деталей); ергономічні (зручність тримання трубки, раціональне розміщення мікрофона, геометрична форма, положення диска).

Крім перерахованих конкретних вимог в процесі художнього конструювання до цього апарата можна висунути більш загальні вимоги: компактність апарата, стійкість при набиранні потрібного номера, добра видимість цифр під диском тощо.

3. Композиційний аналіз.

Поняття композиція виробу, предмета, речі або їх комплексу пов’язано з поняттям їх образності та художньої виразності.

Композиційна якість – завершальна фаза, до якої яка наступає лише після детального і всебічного аналізу всіх утилітарних і функціональних вимог до виробу.

Вироби повинні мати оригінальну композицію і єдність форми, однак це не є самоціллю. Всі вироби обов’язково повинні погоджуватися з функціональними вимогами, інакше порушується технологічний процес виготовлення виробів.

Закономірним продовженням художньо-конструкторського аналізу є художньо-конструкторський синтез або творчі пошуки при проектуванні і створенні нових виробів, більш досконалих, ніж існуючі зразки цього типу.

Аналіз та художньо-конструкторський синтез можуть забезпечити досконалу розробку не лише окремого зразка, але й цілого типологічного ряду зразків подібного виробу.

12. Основні принципи технічного конструювання: принцип уніфікації, принцип технологічності

Проектуючи технічний пристрій, необхідно прагнути до одержання найбільшого економічного ефекту, що характеризується відношенням отриманого результату від застосування пристрою до витрат на його створення, включаючи експлуатаційні витрати за весь період роботи. Робота технічного пристрою визначається його корисною віддачею, тобто вартістю продукції чи корисної роботи, виробленої в одиницю часу, і залежить від його продуктивності (від обсягу чи продукції роботи, виконаної в одиницю часу) і від вартості операцій. Надійність технічного пристрою полягає в його здатності виконувати задані функції, зберігаючи свої основні характеристики (за певних умов експлуатації). Надійність охоплює такі поняття, як безвідмовність, довговічність, ремонтопридатність.

Довговічність - це властивість технічного пристрою зберігати працездатність протягом визначеного часу до виконання визначеного обсягу роботи.

Основним шляхом підвищення надійності є збільшення міцності і твердості конструкції. Міцність можна підвищити без збільшення маси завдяки застосуванню вигідних профілів і форм, максимальному використанню властивостей матеріалу і рівномірному навантаженню, всіх елементів конструкції. Твердість підвищують вибором раціональних схем навантаження, розміщенням опор і т.п.

Розглянемо основні принципи - принцип уніфікації і принцип технологічності конструкції.

Уніфікація - раціональне скорочення числа об'єктів однакового функціонального призначення, що виражається в багаторазовому застосуванні в конструкції тих самих елементів. Це сприяє скороченню числа типів деталей одного призначення, зменшенню вартості виготовлення, спрощенню експлуатації і ремонту технічних пристроїв. Розрізняють уніфікацію конструктивну, технологічну, уніфікацію марок і типорозмірів матеріалів.

Уніфікація при конструюванні і технічному моделюванні в навчальному закладі практично приводить до зменшення кількості різнотипних деталей. Вона створює умови для забезпечення взаємозамінності і для багаторазового використання уніфікованих деталей і складальних одиниць: рухових установок, редукторів, підшипників кочення, джерел живлення, кріпильних деталей, пружин і т.п. При проектуванні нової моделі технічного пристрою використовують уже наявне технологічне оснащення, уніфіковані деталі і складальні одиниці.

Технологічність конструкції - це її виробнича й експлуатаційна характеристика, що включає комплекс техніко-економічних вимог. Забезпечення технологічності починається ще в процесі проектування. Так, при розробці принципової кінематичної схеми машини намагаються скоротити загальне число ланок, що входять у машину, об'єднати робочі органи. Це зменшує габарити і масу машини, витрата матеріалу і трудові витрати при її виготовленні, сприяє спрощенню її експлуатації і ремонту.

Створюючи нову машину, необхідно передбачити усе, що може полегшити й здешевіти як її складання і розбирання, так і її експлуатацію й ремонт. Деталі і складальні одиниці, придатність яких необхідно систематично контролювати, повинні бути взаємозамінні і зручно розташовані в машині, щоб їх можна було легко знімати та ставити на місце. Тому машину ділять на окремі складальні одиниці. Розрізняють конструктивне розчленовування машини на окремі легко замінні складальні одиниці і технологічне розчленовування на зручні для виготовлення частини, що з'єднуються потім у закінчені одиниці, на окремі легко замінні складальні одиниці і технологічне розчленовування на зручні для виготовлення частини, що з'єднуються потім у закінчені одиниці. Чим більш дрібно розчленована машина на окремі частини, тим ширше фронт робіт по складанню, коротше виробничий цикл, простіше організувати потокове виробництво. З іншого боку, зі збільшенням числа одиниць росте число оброблюваних поверхонь деталей, збільшується трудомісткість їхньої механічної обробки і складання стиків.

Для забезпечення технологічності важливий вибір матеріалу. При виборі матеріалу деталі враховують технічні вимоги, характер і розмір навантажень. Асортимент матеріалів зараз дуже широкий. Варто мати на увазі, що дешевий матеріал часто вимагає додаткових витрат на його зміцнення й інші операції, пов'язані з поліпшенням якості, тому при виборі потрібно керуватися не дешевизною матеріалу, а мінімальною собівартістю готової деталі. Необхідно враховувати також ефективність машини, складальної одиниці, деталі в експлуатації, порівнювати витрати на їхнє виробництво з економією, що може бути отримана від збільшення терміну безвідмовної роботи машини, подовження її міжремонтного періоду.

У підвищенні технологічності важливу роль грає забезпечення взаємозамінності деталей.

Слід зазначити, однак, що технологічність не може служити визначальним початком у конструюванні. Головним напрямком конструювання є підвищення якості машин, їхньої надійності, економічного ефекту. Технологія ж повинна забезпечуватися всіма способами вирішення цих основних завдань, але не диктувати напрямок конструювання.

У більшості випадків при вирішенні нових завдань використовують ті методи, за допомогою яких у минулому зважувалися подібні завдання, а якщо ці методи не дають бажаного результату - відшукують нові.

У практиці для створення техніки застосовувалася безліч методів і прийомів рішення задач.